Занимательная физика. Книга 1

Остается сделать несколько технических замечаний. Вода из верхней трубки должна вытекать, как сказано, с большой силой: это достигается тем, что резервуар, питающий трубку, помещается очень высоко, – если можно, аршин на 6–7 выше отверстия трубки. Далее, вода должна быть совершенно чиста, поэтому лучше всего ее профильтровать через вату. В качестве перепонки для стеклянной трубки хорошо может служить каучуковая оболочка, употребляемая для детских воздушных шаров.

Описанный опыт принадлежит американскому физику Чичистеру Белю, двоюродному брату Грагама Беля, изобретателя телефона. Мы заимствуем его описание у Бойса, автора книги «Мыльные пузыри», на которую нам уже приходилось ссылаться. По словам этого физика, можно даже заставить водяной микрофон играть мелодию; для этого прикладывают к трубке длинный стержень, упирающийся другим концом в музыкальный ящик, обернутый в двойную фетровую оболочку: когда струя ударяет в перепонку, звуки музыкального ящика слышны всей аудитории.

Обманы слуха

Возможен ли обман слуха, сходный с обманом зрения? Вполне возможен. Если мы вообразим, что источник какого-нибудь легкого шума находится не вблизи нас, а значительно дальше, – то звук будет казаться нам гораздо громче. Подобные иллюзии слуха случаются с нами довольно часто; мы только не всегда обращаем на них внимания.

Вот, например, любопытный случай, который описал в своей «Психологии» американский философ Вильям Джемс:

«Однажды, поздно ночью, я сидел и читал; вдруг из верхней части дома раздался страшный шум, прекратился и затем через минуту снова возобновился. Я вышел в зал, чтобы прислушаться к шуму – но он там не повторялся. Как только я успел вернуться к себе в комнату и сесть за книгу, снова поднялся тревожный, сильный шум, точно перед началом бури или наводнения. Он доносился отовсюду. Крайне встревоженный, я снова вышел в зал, и снова шум прекратился. Вернувшись во второй раз к себе в комнату, я вдруг открыл, что шум производила своим храпом маленькая собачка, шотландская такса, спавшая на полу.

При этом любопытно то, что раз обнаружив истинную причину шума, я уже не мог, несмотря на все усилия, возобновить прежнюю иллюзию».

Вероятно, каждый читатель сможет припомнить подобные же случаи из своей жизни.

Где стрекочет кузнечик?

Не только расстояние, но и направление, в каком находится звучащий предмет, часто определяется нами совершенно ошибочно.

Вот опыт, который может нас многому научить. Посадите кого-нибудь посреди комнаты с завязанными глазами и попросите его сидеть спокойно, не поворачивая головы. Затем, взяв в руки две монеты, стучите ими одна о другую в разных местах комнаты, оставаясь все время в той вертикальной плоскости, которая пополам рассекает голову вашего гостя, проходя между его глазами.

Испытуемый должен при этом указывать место, где щелкнули монеты. Результат получается прямо невероятный. Звук произведен в одном углу комнаты, а испытуемый указывает на совершенно противоположную точку, и т. д.

Если вы отойдете от плоскости симметрии, то ошибки будут уже не так грубы. Оно и понятно: теперь звук в ближайшем ухе слышен громче, чем в другом, и это дает испытуемому некоторое указание относительно местонахождения звучащего тела. (Этот опыт впервые произведен был в 1874 г. на заседании Британской Ассоциации Наук.)

После этого станет понятно, почему не удается заметить стрекочущего в траве кузнечика. Резкий звук раздается в двух шагах от вас, тут же, справа от дорожки. Вы смотрите туда, – но ничего не видите. Между тем звук явственно доносится слева. Вы поворачиваете голову туда – но не успели вы это сделать, как тот же звук уже доносится из какого-нибудь третьего места. Это поразительное проворство кузнечика способно привести вас в недоумение, – и чем быстрее вы поворачиваетесь в сторону звука, тем быстрее совершаются скачки кузнечика.

На самом деле, однако, насекомое спокойно сидит на одном месте, и его изумительные скачки – плод вашего воображения, следствие обмана слуха. Ваша ошибка в том, что вы поворачиваете голову на звук, т. е. помещаете ее так, чтобы кузнечик находился в плоскости симметрии вашей головы. При таком условии, как вы уже знаете, ошибиться в направлении звука очень легко: стрекотание кузнечика раздается впереди вас, но вы по ошибке относите его в совершенно противоположную сторону.

Отсюда практический вывод: если вы хотите определить, откуда доносится звук кузнечика, кукование кукушки и т. п. неопределенные звуки – не поворачивайте головы на звук, а, напротив, отворачивайте ее в сторону. Мы, собственно, так и делаем, когда, как говорится, «настораживаемся».

Трамвай в роли барометра